JP6433391B2 - Hot isostatic pressurizing device and press method thereof - Google Patents

Hot isostatic pressurizing device and press method thereof Download PDF

Info

Publication number
JP6433391B2
JP6433391B2 JP2015161854A JP2015161854A JP6433391B2 JP 6433391 B2 JP6433391 B2 JP 6433391B2 JP 2015161854 A JP2015161854 A JP 2015161854A JP 2015161854 A JP2015161854 A JP 2015161854A JP 6433391 B2 JP6433391 B2 JP 6433391B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
pressure vessel
processed
compressed air
heater
pressure
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2015161854A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2017040420A (en
Inventor
鈴木　一也
一也 鈴木
中井　友充
友充 中井
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Kobe Steel Ltd
Original Assignee
Kobe Steel Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kobe Steel Ltd filed Critical Kobe Steel Ltd
Priority to JP2015161854A priority Critical patent/JP6433391B2/en
Publication of JP2017040420A publication Critical patent/JP2017040420A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP6433391B2 publication Critical patent/JP6433391B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B15/00—Details of, or accessories for, presses; Auxiliary measures in connection with pressing
    • B30B15/34—Heating or cooling presses or parts thereof
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B30—PRESSES
    • B30B—PRESSES IN GENERAL
    • B30B11/00—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses
    • B30B11/001—Presses specially adapted for forming shaped articles from material in particulate or plastic state, e.g. briquetting presses, tabletting presses using a flexible element, e.g. diaphragm, urged by fluid pressure; Isostatic presses
    • B30B11/002—Isostatic press chambers; Press stands therefor

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Press Drives And Press Lines (AREA)

Description

本発明は、被処理物を高温高圧下でプレス処理する熱間等方圧加圧装置およびそのプレス方法に関する。   The present invention relates to a hot isostatic pressing apparatus for pressing an object to be processed under high temperature and pressure and a pressing method thereof.

熱間等方圧加圧装置は、数１０〜数１００ＭＰａの高圧に設定された雰囲気の圧媒ガスのもと、焼結製品（セラミックス等）や鋳造製品等の被処理物をその再結晶温度以上の高温にしてプレス処理するものである。熱間等方圧加圧装置を用いたプレス方法により、被処理物中の残留気孔を消滅させることができるため、このプレス方法は、機械的特性の向上、特性のバラツキの低減、歩留まり向上などの目的で、今日、工業的に広く使用されている。   A hot isostatic press is a recrystallization temperature of an object to be processed such as a sintered product (ceramics, etc.) or a cast product under a pressure medium gas set to a high pressure of several tens to several hundreds of MPa. The press treatment is performed at the above high temperature. Residual pores in the workpiece can be eliminated by a pressing method using a hot isostatic pressing device. Today, it is widely used industrially.

このような熱間等方圧加圧装置においては、処理コストを低減させるために、不活性ガスの代わりに空気を圧媒ガスとして利用することが行われている。しかし、空気を用いた場合、プレス処理後の降圧時に炉内温度が露点を下回ると結露が生じ、結露水が被処理物や圧力容器、ヒータに悪影響を与えるという問題がある。   In such a hot isostatic pressurizing apparatus, air is used as a pressure medium gas instead of an inert gas in order to reduce processing costs. However, when air is used, condensation occurs when the furnace temperature falls below the dew point during pressure reduction after the press treatment, and there is a problem that the dew condensation water adversely affects the workpiece, the pressure vessel, and the heater.

そこで、特許文献１には、除湿機で空気中の水分を除去することが記載されている。   Therefore, Patent Document 1 describes that moisture in the air is removed by a dehumidifier.

国際公開第２００７／０１７０８６号パンフレットInternational Publication No. 2007/017086 Pamphlet

しかしながら、除湿機では、空気中の水分を完全に除去することはできない。そこで、空気の排出時にヒータに通電する方法が行われるが、この方法でも結露を完全に防ぐことはできない。   However, the dehumidifier cannot completely remove moisture in the air. Therefore, a method of energizing the heater when the air is discharged is performed, but even this method cannot completely prevent condensation.

本発明の目的は、結露を防ぐことが可能な熱間等方圧加圧装置およびそのプレス方法を提供することである。   An object of the present invention is to provide a hot isostatic pressing device capable of preventing condensation and a pressing method thereof.

本発明は、圧力容器内に収容された被処理物を高温高圧下でプレス処理する熱間等方圧加圧装置のプレス方法であって、前記圧力容器内をヒータで加熱する加熱工程と、前記ヒータで加熱した前記圧力容器内に前記被処理物を収容する収容工程と、前記被処理物を収容した前記圧力容器内に圧縮空気を充填し、前記ヒータで前記圧縮空気を加熱することで、前記被処理物を高温高圧下でプレス処理する処理工程と、前記被処理物をプレス処理した後に、前記圧力容器内を高温状態に保ちながら、前記圧力容器内から前記圧縮空気を排出する排出工程と、プレス処理した前記被処理物を不活性ガス下で冷却する冷却工程と、を有することを特徴とする。 The present invention is a pressing method of a hot isostatic pressurizing apparatus that press-treats an object contained in a pressure vessel under high temperature and high pressure, and a heating step of heating the inside of the pressure vessel with a heater; An accommodating step of accommodating the object to be processed in the pressure vessel heated by the heater, filling the pressure container accommodating the object to be processed with compressed air, and heating the compressed air with the heater. A processing step of pressing the object to be processed under high temperature and high pressure, and a discharge for discharging the compressed air from the pressure vessel while maintaining the inside of the pressure vessel at a high temperature after pressing the object to be processed And a cooling step of cooling the pressed object to be processed under an inert gas.

また、本発明は、圧力容器内に収容された被処理物を高温高圧下でプレス処理する熱間等方圧加圧装置であって、前記圧力容器内を加熱するヒータと、前記圧力容器内に圧縮空気を供給する空気供給手段と、前記圧力容器内から前記圧縮空気を排出する空気排出流路と、前記被処理物の周りに不活性ガスを供給するガス供給手段と、を有し、前記ヒータで加熱した前記圧力容器内に前記被処理物を収容し、前記圧力容器内に前記圧縮空気を充填して前記ヒータで前記圧縮空気を加熱することで、前記被処理物を高温高圧下でプレス処理した後に、前記圧力容器内を高温状態に保ちながら、前記圧力容器内から前記圧縮空気を排出して、前記不活性ガス下で前記被処理物を冷却することを特徴とする。

The present invention also relates to a hot isostatic pressurizing device for press-processing a workpiece contained in a pressure vessel under high temperature and high pressure, a heater for heating the pressure vessel, and the pressure vessel Air supply means for supplying compressed air to the air, an air discharge passage for discharging the compressed air from the pressure vessel, and gas supply means for supplying an inert gas around the object to be processed, The object to be processed is housed in the pressure vessel heated by the heater, the compressed air is filled in the pressure vessel, and the compressed air is heated by the heater, whereby the object to be processed is subjected to high temperature and high pressure. After the press processing, the compressed air is discharged from the pressure vessel while the pressure vessel is kept at a high temperature, and the object to be processed is cooled under the inert gas.

本発明によると、被処理物のプレス処理を行う前に、圧力容器内をヒータで加熱して高温状態にしておくことで、プレス処理時にのみ圧力容器内を高温状態にするのに比べて、被処理物収容時に圧力容器周辺の水分を含んだ空気が圧力容器内に混入することを防ぐことができる。また、プレス処理後、高温状態で圧縮空気を排出することにより、炉内温度が露点を下回らないようにすることができる。さらに、プレス処理した被処理物を不活性ガス下で冷却することで、冷却を乾燥雰囲気で行うことができる。これにより、結露を防ぐことができる。   According to the present invention, before performing the press treatment of the object to be processed, the inside of the pressure vessel is heated to a high temperature state by heating with a heater, compared to the inside of the pressure vessel at a high temperature state only during the press treatment, It is possible to prevent air containing moisture around the pressure vessel from being mixed into the pressure vessel when the workpiece is accommodated. In addition, after the press treatment, the compressed air is discharged in a high temperature state, so that the furnace temperature can be kept below the dew point. Furthermore, cooling can be performed in a dry atmosphere by cooling the to-be-processed object processed under an inert gas. Thereby, dew condensation can be prevented.

熱間等方圧加圧装置の説明図である。It is explanatory drawing of a hot isostatic pressurization apparatus. プレス処理ルーチンを示す図である。It is a figure which shows a press process routine.

以下、本発明の好適な実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

（熱間等方圧加圧装置の構成）
本実施形態による熱間等方圧加圧装置１は、圧力容器内に収容された被処理物を高温高圧下でプレス処理するものである。熱間等方圧加圧装置１は、説明図である図１に示すように、ＨＩＰステーションに配置された圧力容器２と、予熱ステーションに配置された予熱炉１１と、冷却ステーションに配置された冷却炉２１と、を有している。 (Configuration of hot isostatic pressurizer)
The hot isostatic pressing apparatus 1 according to the present embodiment presses an object to be processed accommodated in a pressure vessel under high temperature and pressure. As shown in FIG. 1, which is an explanatory diagram, the hot isostatic pressurizing device 1 is arranged in a pressure vessel 2 arranged in a HIP station, a preheating furnace 11 arranged in a preheating station, and a cooling station. And a cooling furnace 21.

（ＨＩＰステーションの構成）
圧力容器２は、円筒状であって、被処理物Ｗを収容可能である。圧力容器２の上方と下方とは開口しており、上側の開口は上蓋６で塞がれている。上蓋６には、圧力容器２内に高圧ガスを導入するためのガス導入孔６ａが設けられている。本実施形態において、高圧ガスは、１０〜２００ＭＰａ程度に昇圧された圧縮空気である。 (Configuration of HIP station)
The pressure vessel 2 is cylindrical and can accommodate the workpiece W. The upper and lower sides of the pressure vessel 2 are opened, and the upper opening is closed by the upper lid 6. The upper lid 6 is provided with a gas introduction hole 6 a for introducing high-pressure gas into the pressure vessel 2. In the present embodiment, the high-pressure gas is compressed air whose pressure has been increased to about 10 to 200 MPa.

ガス導入孔６ａには、空気流路３０が接続されている。この空気流路３０には、圧力容器２内に圧縮空気を供給する空気供給装置（空気供給手段）３１が設けられている。空気供給装置３１は、低圧圧縮機３２、中間容器３３、高圧圧縮機３４、および、除湿機３５を上流側から下流側に向かってこの順番で有している。   An air flow path 30 is connected to the gas introduction hole 6a. The air flow path 30 is provided with an air supply device (air supply means) 31 that supplies compressed air into the pressure vessel 2. The air supply device 31 includes a low-pressure compressor 32, an intermediate container 33, a high-pressure compressor 34, and a dehumidifier 35 in this order from the upstream side to the downstream side.

空気流路３０からは、排出流路３６が分岐している。空気流路３０および排出流路３６は、圧力容器２内から圧縮空気を排出する空気排出流路を構成している。空気流路３０における排出流路３６との分岐部よりも上流側であって高圧圧縮機３４よりも下流側には、塞止弁３７が設けられている。また、排出流路３６には塞止弁３８が設けられている。   A discharge flow path 36 is branched from the air flow path 30. The air flow path 30 and the discharge flow path 36 constitute an air discharge flow path for discharging compressed air from the pressure vessel 2. A blocking valve 37 is provided on the upstream side of the branch portion of the air passage 30 with the discharge passage 36 and on the downstream side of the high-pressure compressor 34. In addition, a blocking valve 38 is provided in the discharge flow path 36.

低圧圧縮機３２は大気を圧縮する。中間容器３３は、低圧圧縮機３２で圧縮された空気を貯留する。高圧圧縮機３４は、中間容器３３に貯留された空気を圧縮して圧縮空気にする。除湿機３５は圧縮空気中の水分を除去する。このようにして製造された圧縮空気がガス導入孔６ａを介して圧力容器２内に供給される。このとき、塞止弁３７が開かれ、塞止弁３８が閉じられる。また、圧力容器２内の圧縮空気が空気流路３０を通って排出流路３６から外部に排出される。このとき、塞止弁３７が閉じられ、塞止弁３８が開かれる。   The low pressure compressor 32 compresses the atmosphere. The intermediate container 33 stores the air compressed by the low pressure compressor 32. The high-pressure compressor 34 compresses the air stored in the intermediate container 33 into compressed air. The dehumidifier 35 removes moisture in the compressed air. The compressed air produced in this way is supplied into the pressure vessel 2 through the gas introduction hole 6a. At this time, the blocking valve 37 is opened and the blocking valve 38 is closed. Further, the compressed air in the pressure vessel 2 passes through the air flow path 30 and is discharged from the discharge flow path 36 to the outside. At this time, the blocking valve 37 is closed and the blocking valve 38 is opened.

圧力容器２の下側の開口は、下蓋７で塞ぐことが可能にされている。下蓋７の上には、製品台９を介して被処理物Ｗが載置されている。被処理物Ｗは、下蓋７の上に載せられた状態で圧力容器２に対して出し入れされる。下蓋７は、図示しない搬送台車により、予熱ステーションとＨＩＰステーションとの間、および、ＨＩＰステーションと冷却ステーションの間を移動されるとともに、各ステーションに対して出し入れされる。   The lower opening of the pressure vessel 2 can be closed with the lower lid 7. An object to be processed W is placed on the lower lid 7 via a product table 9. The workpiece W is put in and out of the pressure vessel 2 while being placed on the lower lid 7. The lower lid 7 is moved between the preheating station and the HIP station, and between the HIP station and the cooling station, and is moved in and out of each station by a conveyance carriage (not shown).

圧力容器２内には、断熱層３が配置されている。断熱層３の内側は、被処理物Ｗが配置される処理室８となっている。   A heat insulating layer 3 is disposed in the pressure vessel 2. Inside the heat insulating layer 3 is a processing chamber 8 in which the workpiece W is disposed.

断熱層３の内側には、圧力容器２内を加熱するヒータ４が設けられている。ヒータ４は、上下方向に並んで配置された複数（図例では３つ）のヒータエレメント４ａ，４ｂ，４ｃで構成されている。   A heater 4 for heating the inside of the pressure vessel 2 is provided inside the heat insulating layer 3. The heater 4 is composed of a plurality (three in the illustrated example) of heater elements 4a, 4b, and 4c arranged side by side in the vertical direction.

このような構成において、ヒータ４に通電すると、圧力容器２内が加熱される。ヒータ４の通電は、圧力容器２内に被処理物Ｗを収容する前から行われる。よって、圧力容器２内に被処理物Ｗが収容されていない場合には、圧力容器２内の大気が加熱され、その結果、圧力容器２内が高温状態にされる。このとき、圧力容器２の下側の開口は開放された状態である。   In such a configuration, when the heater 4 is energized, the inside of the pressure vessel 2 is heated. The heater 4 is energized before the workpiece W is accommodated in the pressure vessel 2. Therefore, when the workpiece W is not accommodated in the pressure vessel 2, the atmosphere in the pressure vessel 2 is heated, and as a result, the pressure vessel 2 is brought into a high temperature state. At this time, the lower opening of the pressure vessel 2 is open.

そして、ヒータ４で加熱された圧力容器２内に被処理物Ｗを収容した後に、圧力容器２内に圧縮空気を充填すると、ヒータ４により圧縮空気が加熱される。加熱された圧縮空気により、処理室８内の被処理物Ｗは高温高圧下でプレス処理される。プレス処理後は、圧力容器２内から圧縮空気が排出される。   And after accommodating the to-be-processed object W in the pressure vessel 2 heated with the heater 4, if compressed air is filled in the pressure vessel 2, compressed air will be heated by the heater 4. FIG. The workpiece W in the processing chamber 8 is pressed under high temperature and pressure by the heated compressed air. After the pressing process, the compressed air is discharged from the pressure vessel 2.

このように、被処理物Ｗのプレス処理を行う前に、圧力容器２内をヒータ４で加熱して高温状態にしておくことで、プレス処理時にのみ圧力容器２内を高温状態にするのに比べて、被処理物収容時に圧力容器周辺の水分を含んだ空気が圧力容器内に混入することを防ぐことができる。また、プレス処理後、高温状態で圧縮空気を排出することにより、炉内温度が露点を下回らないようにすることができるので、結露を防ぐことができる。   As described above, the inside of the pressure vessel 2 is heated to a high temperature by the heater 4 before the workpiece W is pressed, so that the pressure vessel 2 is brought to a high temperature only during the press processing. In comparison, it is possible to prevent air containing moisture around the pressure vessel from being mixed into the pressure vessel when the workpiece is accommodated. Further, by discharging the compressed air in a high temperature state after the press treatment, it is possible to prevent the furnace temperature from falling below the dew point, so that condensation can be prevented.

（予熱ステーションの構成）
予熱炉１１は、円筒状であって、下方が開口しており、被処理物Ｗを収容可能である。予熱炉１１の下側の開口は、被処理物Ｗを載せた下蓋７で塞ぐことが可能にされている。被処理物Ｗは、下蓋７の上に載せられた状態で予熱炉１１に対して出し入れされる。 (Configuration of preheating station)
The preheating furnace 11 has a cylindrical shape and is open at the bottom, and can accommodate the workpiece W. The lower opening of the preheating furnace 11 can be closed with the lower lid 7 on which the workpiece W is placed. The workpiece W is put into and out of the preheating furnace 11 while being placed on the lower lid 7.

予熱炉１１の内側には、予熱炉１１内を加熱するヒータ１２が設けられている。ヒータ１２は、圧力容器２内に配置されたヒータ４と同様に、上下方向に並んで配置された複数（図例では３つ）のヒータエレメント１２ａ，１２ｂ，１２ｃで構成されている。   A heater 12 that heats the inside of the preheating furnace 11 is provided inside the preheating furnace 11. The heater 12 is composed of a plurality of (three in the illustrated example) heater elements 12a, 12b, and 12c arranged in the vertical direction, similarly to the heater 4 arranged in the pressure vessel 2.

このような構成において、予熱炉１１内に被処理物Ｗを収容した後に、ヒータ１２に通電すると、被処理物Ｗが加熱される。予熱炉１１において、被処理物Ｗは、例えば６００〜１０００℃まで昇温される。   In such a configuration, when the workpiece W is accommodated in the preheating furnace 11 and then the heater 12 is energized, the workpiece W is heated. In the preheating furnace 11, the workpiece W is heated to, for example, 600 to 1000 ° C.

（冷却ステーションの構成）
冷却炉２１もまた、予熱炉１１と同様に、円筒状であって、下方が開口しており、被処理物Ｗを収容可能である。冷却炉２１の下側の開口は、被処理物Ｗを載せた下蓋７で塞ぐことが可能にされている。被処理物Ｗは、下蓋７の上に載せられた状態で冷却炉２１に対して出し入れされる。 (Cooling station configuration)
Similarly to the preheating furnace 11, the cooling furnace 21 is also cylindrical and has an opening at the bottom, and can accommodate the workpiece W. The lower opening of the cooling furnace 21 can be closed with the lower lid 7 on which the workpiece W is placed. The workpiece W is put into and out of the cooling furnace 21 while being placed on the lower lid 7.

冷却炉２１の上壁には、冷却炉２１内に不活性ガスを導入するためのガス導入孔２１ａが設けられている。ガス導入孔２１ａには、ガス流路２２が接続されている。ガス流路２２の端には、窒素ガスを貯留する窒素ガス容器（ガス供給手段）２３が設けられている。この窒素ガス容器２３は、被処理物Ｗを収容した冷却炉２１内に窒素ガスを供給する。これにより、被処理物Ｗの周りに窒素ガスが供給される。なお、冷却炉２１内に供給する不活性ガスは窒素ガスに限定されず、ヘリウム、ネオン、アルゴンなどの希ガスであってもよい。   A gas introduction hole 21 a for introducing an inert gas into the cooling furnace 21 is provided on the upper wall of the cooling furnace 21. A gas flow path 22 is connected to the gas introduction hole 21a. A nitrogen gas container (gas supply means) 23 for storing nitrogen gas is provided at the end of the gas flow path 22. The nitrogen gas container 23 supplies nitrogen gas into the cooling furnace 21 in which the workpiece W is accommodated. Thereby, nitrogen gas is supplied around the workpiece W. The inert gas supplied into the cooling furnace 21 is not limited to nitrogen gas, and may be a rare gas such as helium, neon, or argon.

このような構成において、プレス処理した被処理物Ｗを冷却炉２１内に収容した後に、冷却炉２１内に窒素ガスを供給すると、被処理物Ｗが窒素ガス下で冷却される。   In such a configuration, after the press-treated workpiece W is accommodated in the cooling furnace 21, when nitrogen gas is supplied into the cooling furnace 21, the workpiece W is cooled under the nitrogen gas.

このように、プレス処理した被処理物Ｗを窒素ガス下で冷却することで、冷却を乾燥雰囲気で行うことができるので、結露を防ぐことができる。   In this way, by cooling the pressed workpiece W under nitrogen gas, cooling can be performed in a dry atmosphere, so that condensation can be prevented.

また、被処理物Ｗの冷却を圧力容器２とは別の冷却炉２１内で行うことで、圧力容器２内を常に高温状態に保持することができる。よって、圧力容器２内の温度を上げたり下げたりする工程を省略することができるので、速いサイクルでバッチ処理を次々に行うことができて、生産性を向上させることができる。   Further, by cooling the workpiece W in the cooling furnace 21 different from the pressure vessel 2, the inside of the pressure vessel 2 can be always kept at a high temperature. Therefore, since the process of raising or lowering the temperature in the pressure vessel 2 can be omitted, batch processing can be performed one after another in a fast cycle, and productivity can be improved.

（プレス処理ルーチン）
次に、フローチャートである図２に示すプレス処理ルーチンを参照して、熱間等方圧加圧装置１のプレス方法について説明する。 (Press processing routine)
Next, the press method of the hot isostatic pressing apparatus 1 will be described with reference to the press processing routine shown in FIG. 2 which is a flowchart.

プレス処理ルーチンが開始されると、ヒータ４で圧力容器２内を加熱する（ステップＳ１）。次に、予熱炉１１内に被処理物Ｗを搬入する（ステップＳ２）。そして、被処理物Ｗをヒータ１２で加熱することで、被処理物Ｗを予熱する（ステップＳ３）。   When the press processing routine is started, the inside of the pressure vessel 2 is heated by the heater 4 (step S1). Next, the workpiece W is carried into the preheating furnace 11 (step S2). And the to-be-processed object W is pre-heated by heating the to-be-processed object W with the heater 12 (step S3).

そして、予熱が完了したか否かを判定する（ステップＳ４）。ステップＳ４において、予熱が完了していないと判定した場合には（Ｓ４：ＮＯ）、ステップＳ４を繰り返す。一方、ステップＳ４において、予熱が完了したと判定した場合には（Ｓ４：ＹＥＳ）、予熱炉１１内から被処理物Ｗを搬出する（ステップＳ５）。   Then, it is determined whether or not preheating is completed (step S4). If it is determined in step S4 that preheating has not been completed (S4: NO), step S4 is repeated. On the other hand, if it is determined in step S4 that preheating has been completed (S4: YES), the workpiece W is unloaded from the preheating furnace 11 (step S5).

次に、内部が高温状態の圧力容器２内に被処理物Ｗを搬入する（ステップＳ６）。そして、圧力容器２内に圧縮空気を供給する（ステップＳ７）。圧力容器２内の圧縮空気がヒータ４で加熱され、この圧縮空気により、処理室８内の被処理物Ｗは高温高圧下でプレス処理される。   Next, the workpiece W is carried into the pressure vessel 2 having a high temperature inside (step S6). And compressed air is supplied in the pressure vessel 2 (step S7). The compressed air in the pressure vessel 2 is heated by the heater 4, and the workpiece W in the processing chamber 8 is pressed under high temperature and pressure by the compressed air.

そして、プレス処理が完了したか否かを判定する（ステップＳ８）。ステップＳ８において、プレス処理が完了していないと判定した場合には（Ｓ８：ＮＯ）、ステップＳ８を繰り返す。一方、ステップＳ８において、プレス処理が完了したと判定した場合には（Ｓ８：ＹＥＳ）、圧力容器２内から圧縮空気を排出する（ステップＳ９）。そして、圧力容器２内から被処理物Ｗを搬出する（ステップＳ１０）。   Then, it is determined whether or not the press process has been completed (step S8). If it is determined in step S8 that the press process has not been completed (S8: NO), step S8 is repeated. On the other hand, if it is determined in step S8 that the press process has been completed (S8: YES), the compressed air is discharged from the pressure vessel 2 (step S9). And the to-be-processed object W is carried out from the inside of the pressure vessel 2 (step S10).

このように、被処理物Ｗのプレス処理を行う前に、圧力容器２内をヒータ４で加熱して高温状態にしておくことで、プレス処理時にのみ圧力容器２内を高温状態にするのに比べて、被処理物収容時に圧力容器周辺の水分を含んだ空気が圧力容器内に混入することを防ぐことができる。また、プレス処理後、高温状態で圧縮空気を排出することにより、炉内温度が露点を下回らないようにすることができるので、結露を防ぐことができる。   As described above, the inside of the pressure vessel 2 is heated to a high temperature by the heater 4 before the workpiece W is pressed, so that the pressure vessel 2 is brought to a high temperature only during the press processing. In comparison, it is possible to prevent air containing moisture around the pressure vessel from being mixed into the pressure vessel when the workpiece is accommodated. Further, by discharging the compressed air in a high temperature state after the press treatment, it is possible to prevent the furnace temperature from falling below the dew point, so that condensation can be prevented.

次に、冷却炉２１内に被処理物Ｗを搬入する（ステップＳ１１）。そして、冷却炉２１内に窒素ガスを供給する（ステップＳ１２）。冷却炉２１内の被処理物Ｗが窒素ガス下で冷却される。   Next, the workpiece W is carried into the cooling furnace 21 (step S11). Then, nitrogen gas is supplied into the cooling furnace 21 (step S12). The workpiece W in the cooling furnace 21 is cooled under nitrogen gas.

そして、冷却が完了したか否かを判定する（ステップＳ１３）。ステップＳ１３において、冷却が完了していないと判定した場合には（Ｓ１３：ＮＯ）、ステップＳ１３を繰り返す。一方、ステップＳ１３において、冷却が完了したと判定した場合には（Ｓ１３：ＹＥＳ）、冷却炉２１内から被処理物Ｗを搬出する（ステップＳ１４）。   And it is determined whether cooling was completed (step S13). If it is determined in step S13 that the cooling has not been completed (S13: NO), step S13 is repeated. On the other hand, if it is determined in step S13 that the cooling is completed (S13: YES), the workpiece W is carried out from the cooling furnace 21 (step S14).

このように、プレス処理した被処理物Ｗを窒素ガス下で冷却することで、冷却を乾燥雰囲気で行うことができるので、結露を防ぐことができる。   In this way, by cooling the pressed workpiece W under nitrogen gas, cooling can be performed in a dry atmosphere, so that condensation can be prevented.

また、被処理物Ｗの冷却を圧力容器２とは別の冷却炉２１内で行うことで、圧力容器２内を常に高温状態に保持することができる。よって、圧力容器２内の温度を上げたり下げたりする工程を省略することができるので、速いサイクルでバッチ処理を次々に行うことができて、生産性を向上させることができる。   Further, by cooling the workpiece W in the cooling furnace 21 different from the pressure vessel 2, the inside of the pressure vessel 2 can be always kept at a high temperature. Therefore, since the process of raising or lowering the temperature in the pressure vessel 2 can be omitted, batch processing can be performed one after another in a fast cycle, and productivity can be improved.

その後、次のバッチ処理を行うか否かを判定する（ステップＳ１５）。ステップＳ１５において、次のバッチ処理を行うと判定した場合には（Ｓ１５：ＹＥＳ）、ステップＳ２に戻って、次の被処理物Ｗを予熱炉１１内に搬入する。一方、ステップＳ１５において、次のバッチ処理を行わないと判定した場合には（Ｓ１５：ＮＯ）、本ルーチンを終了する。   Thereafter, it is determined whether or not the next batch process is performed (step S15). If it is determined in step S15 that the next batch process is to be performed (S15: YES), the process returns to step S2 and the next workpiece W is carried into the preheating furnace 11. On the other hand, if it is determined in step S15 that the next batch process is not performed (S15: NO), this routine is terminated.

なお、本ルーチンでは、１のバッチ処理において、被処理物Ｗの冷却までを行った後に、次のバッチ処理の被処理物Ｗの予熱を開始しているが、次のようにしてバッチ処理のサイクルを速くしてよい。即ち、１のバッチ処理における被処理物Ｗを圧力容器２内でプレス処理しているときに、次のバッチ処理における被処理物Ｗの予熱を予熱炉１１において行う。また、１のバッチ処理における被処理物Ｗを冷却炉２１で冷却しているときに、次のバッチ処理における被処理物Ｗのプレス処理を圧力容器２内で行う。   In this routine, the pre-heating of the workpieces W for the next batch process is started after cooling the workpieces W in one batch process, but the batch processing is performed as follows. You can speed up the cycle. That is, when the workpiece W in one batch process is being pressed in the pressure vessel 2, the workpiece W in the next batch process is preheated in the preheating furnace 11. Further, when the workpiece W in one batch process is being cooled by the cooling furnace 21, the press treatment of the workpiece W in the next batch process is performed in the pressure vessel 2.

（効果）
以上に述べたように、本実施形態に係る熱間等方圧加圧装置１およびそのプレス方法によると、被処理物Ｗのプレス処理を行う前に、圧力容器２内をヒータ４で加熱して高温状態にしておくことで、プレス処理時にのみ圧力容器２内を高温状態にするのに比べて、被処理物収容時に圧力容器周辺の水分を含んだ空気が圧力容器内に混入することを防ぐことができる。また、プレス処理後、高温状態で圧縮空気を排出することにより、炉内温度が露点を下回らないようにすることができる。さらに、プレス処理した被処理物Ｗを窒素ガス下で冷却することで、冷却を乾燥雰囲気で行うことができる。これにより、結露を防ぐことができる。 (effect)
As described above, according to the hot isostatic pressing apparatus 1 and the pressing method thereof according to the present embodiment, the inside of the pressure vessel 2 is heated by the heater 4 before the workpiece W is pressed. By keeping the high temperature state, air containing moisture around the pressure vessel is mixed into the pressure vessel when the workpiece is accommodated, compared with the case where the pressure vessel 2 is in a high temperature state only during the press process. Can be prevented. In addition, after the press treatment, the compressed air is discharged in a high temperature state, so that the furnace temperature can be kept below the dew point. Furthermore, by cooling the workpiece W subjected to the press treatment under nitrogen gas, the cooling can be performed in a dry atmosphere. Thereby, dew condensation can be prevented.

また、被処理物Ｗの冷却を圧力容器２とは別の冷却炉２１内で行うことで、圧力容器２内を常に高温状態に保持することができる。よって、圧力容器２内の温度を上げたり下げたりする工程を省略することができるので、速いサイクルでバッチ処理を次々に行うことができて、生産性を向上させることができる。   Further, by cooling the workpiece W in the cooling furnace 21 different from the pressure vessel 2, the inside of the pressure vessel 2 can be always kept at a high temperature. Therefore, since the process of raising or lowering the temperature in the pressure vessel 2 can be omitted, batch processing can be performed one after another in a fast cycle, and productivity can be improved.

以上、本発明の実施形態を説明したが、具体例を例示したに過ぎず、特に本発明を限定するものではなく、具体的構成などは、適宜設計変更可能である。また、発明の実施の形態に記載された、作用及び効果は、本発明から生じる最も好適な作用及び効果を列挙したに過ぎず、本発明による作用及び効果は、本発明の実施の形態に記載されたものに限定されるものではない。   The embodiment of the present invention has been described above, but only specific examples are illustrated, and the present invention is not particularly limited, and the specific configuration and the like can be appropriately changed in design. Further, the actions and effects described in the embodiments of the invention only list the most preferable actions and effects resulting from the present invention, and the actions and effects according to the present invention are described in the embodiments of the present invention. It is not limited to what was done.

１ 熱間等方圧加圧装置
２ 圧力容器
３ 断熱層
４ ヒータ
４ａ，４ｂ，４ｃ ヒータエレメント
６ 上蓋
６ａ ガス導入孔
７ 下蓋
８ 処理室
９ 製品台
１１ 予熱炉
１２ ヒータ
１２ａ，１２ｂ，１２ｃ ヒータエレメント
２１ 冷却炉
２１ａ ガス導入孔
２２ ガス流路
２３ 窒素ガス容器（ガス供給手段）
３０ 空気流路
３１ 空気供給装置（空気供給手段）
３２ 低圧圧縮機
３３ 中間容器
３４ 高圧圧縮機
３５ 除湿機
３６ 排出流路
３７，３８ 塞止弁
Ｗ 被処理物 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot isostatic-pressure pressurization apparatus 2 Pressure vessel 3 Heat insulation layer 4 Heater 4a, 4b, 4c Heater element 6 Upper cover 6a Gas introduction hole 7 Lower cover 8 Treatment chamber 9 Product stand 11 Preheating furnace 12 Heater 12a, 12b, 12c Heater Element 21 Cooling furnace 21a Gas introduction hole 22 Gas flow path 23 Nitrogen gas container (gas supply means)
30 air flow path 31 air supply device (air supply means)
32 Low-pressure compressor 33 Intermediate container 34 High-pressure compressor 35 Dehumidifier 36 Discharge flow path 37, 38 Shut-off valve W Workpiece

Claims (4)

圧力容器内に収容された被処理物を高温高圧下でプレス処理する熱間等方圧加圧装置のプレス方法であって、
前記圧力容器内をヒータで加熱する加熱工程と、
前記ヒータで加熱した前記圧力容器内に前記被処理物を収容する収容工程と、
前記被処理物を収容した前記圧力容器内に圧縮空気を充填し、前記ヒータで前記圧縮空気を加熱することで、前記被処理物を高温高圧下でプレス処理する処理工程と、
前記被処理物をプレス処理した後に、前記圧力容器内を高温状態に保ちながら、前記圧力容器内から前記圧縮空気を排出する排出工程と、
プレス処理した前記被処理物を不活性ガス下で冷却する冷却工程と、
を有することを特徴とする熱間等方圧加圧装置のプレス方法。 A method for pressing a hot isostatic pressurizing apparatus that press-treats an object to be processed contained in a pressure vessel under high temperature and pressure,
A heating step of heating the inside of the pressure vessel with a heater;
An accommodating step of accommodating the object to be processed in the pressure vessel heated by the heater;
A processing step of pressing the processing object under high temperature and high pressure by filling the pressure vessel containing the processing object with compressed air and heating the compressed air with the heater;
A discharge step of discharging the compressed air from the pressure vessel while keeping the pressure vessel in a high temperature state after pressing the object to be processed;
A cooling step of cooling the workpiece to be processed under an inert gas;
A method for pressing a hot isostatic pressing device characterized by comprising: 前記被処理物を収容可能な冷却炉内に前記被処理物を収容し、前記冷却炉内に前記不活性ガスを供給することで前記冷却工程を行うことを特徴とする請求項１に記載の熱間等方圧加圧装置のプレス方法。   The cooling process is performed by storing the processing object in a cooling furnace capable of storing the processing object and supplying the inert gas into the cooling furnace. A method for pressing a hot isostatic press. 圧力容器内に収容された被処理物を高温高圧下でプレス処理する熱間等方圧加圧装置であって、
前記圧力容器内を加熱するヒータと、
前記圧力容器内に圧縮空気を供給する空気供給手段と、
前記圧力容器内から前記圧縮空気を排出する空気排出流路と、
前記被処理物の周りに不活性ガスを供給するガス供給手段と、
を有し、
前記ヒータで加熱した前記圧力容器内に前記被処理物を収容し、前記圧力容器内に前記圧縮空気を充填して前記ヒータで前記圧縮空気を加熱することで、前記被処理物を高温高圧下でプレス処理した後に、前記圧力容器内を高温状態に保ちながら、前記圧力容器内から前記圧縮空気を排出して、前記不活性ガス下で前記被処理物を冷却することを特徴とする熱間等方圧加圧装置。 A hot isostatic pressurizing device that presses an object to be processed contained in a pressure vessel under high temperature and pressure,
A heater for heating the inside of the pressure vessel;
Air supply means for supplying compressed air into the pressure vessel;
An air discharge passage for discharging the compressed air from the pressure vessel;
Gas supply means for supplying an inert gas around the object to be processed;
Have
The object to be processed is housed in the pressure vessel heated by the heater, the compressed air is filled in the pressure vessel, and the compressed air is heated by the heater, whereby the object to be processed is subjected to high temperature and high pressure. After the press treatment in the above, while maintaining the inside of the pressure vessel at a high temperature state, the compressed air is discharged from the inside of the pressure vessel, and the workpiece is cooled under the inert gas. Isostatic pressure press. 前記被処理物を収容可能な冷却炉をさらに有し、
前記ガス供給手段は、前記被処理物を収容した前記冷却炉内に前記不活性ガスを供給することを特徴とする請求項３に記載の熱間等方圧加圧装置。 A cooling furnace capable of accommodating the object to be processed;
The hot isostatic pressurization device according to claim 3, wherein the gas supply means supplies the inert gas into the cooling furnace containing the workpiece.
JP2015161854A 2015-08-19 2015-08-19 Hot isostatic pressurizing device and press method thereof Active JP6433391B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015161854A JP6433391B2 (en) 2015-08-19 2015-08-19 Hot isostatic pressurizing device and press method thereof

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2015161854A JP6433391B2 (en) 2015-08-19 2015-08-19 Hot isostatic pressurizing device and press method thereof

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2017040420A JP2017040420A (en) 2017-02-23
JP6433391B2 true JP6433391B2 (en) 2018-12-05

Family

ID=58206735

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2015161854A Active JP6433391B2 (en) 2015-08-19 2015-08-19 Hot isostatic pressurizing device and press method thereof

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6433391B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022258200A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-15 Quintus Technologies Ab A method for a press apparatus and a related system

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS56130404A (en) * 1980-03-17 1981-10-13 Kobe Steel Ltd Hot hydrostatic pressing method
JPS58184545U (en) * 1982-06-03 1983-12-08 株式会社神戸製鋼所 Gas supply device in hot isostatic pressing equipment
JPS6226486A (en) * 1985-07-26 1987-02-04 石川島播磨重工業株式会社 Hot isotropic pressure press device
JPH0814461B2 (en) * 1988-07-30 1996-02-14 株式会社神戸製鋼所 Method and apparatus for hot isostatic pressing under oxidizing atmosphere
JPH0791116B2 (en) * 1988-11-08 1995-10-04 株式会社神戸製鋼所 Method for manufacturing high-density oxide sintered body

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022258200A1 (en) * 2021-06-11 2022-12-15 Quintus Technologies Ab A method for a press apparatus and a related system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2017040420A (en) 2017-02-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JPS60116702A (en) Method and device for hot hydrostatic pressure molding with high efficiency
JP4204253B2 (en) Hot isostatic press
JP2010243000A (en) Vacuum dryer and method of drying workpiece using the same
JP6433391B2 (en) Hot isostatic pressurizing device and press method thereof
TW490338B (en) Process for producing a component from pulverulent starting material and extractor suitable for this purpose
WO2013047762A1 (en) Cooling device
JP6607368B2 (en) Continuous vacuum sintering equipment
CN101257990A (en) Method for hot isostatic pressing
JP2007131466A (en) Method and apparatus for manufacturing optical lens
JP2009185349A (en) Multichamber heat treatment furnace
JP4352969B2 (en) Rice ball manufacturing system and rice ball manufacturing method
JPH0456707A (en) Continuous type vacuum furnace
JP3798735B2 (en) Hot isostatic pressing method and apparatus
JP2011245527A (en) Treatment device
JP2017048981A (en) Continuous thermal processing equipment
JP5690475B2 (en) Molding apparatus and method for manufacturing molded product
JP6178593B2 (en) Plug quenching apparatus and plug quenching method
KR102409112B1 (en) Hot isostatic pressing device
KR102437272B1 (en) Hot isostatic pressing device
JP2020045532A (en) Dissolved hydrogen treatment device of aluminum molten metal and dissolved hydrogen treatment method using the same
JP4544537B2 (en) Carburizing apparatus and carburizing method
JP7212872B1 (en) Method for manufacturing molding die parts
JPS6277401A (en) Sintering device
JPH04147737A (en) Oxygen free forging method
JP3841965B2 (en) High temperature high pressure gas treatment method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20170901

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20180620

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180626

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20180820

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181030

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181106

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 6433391

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150